Thèse Interactions Interpécifiques Impact de la Co-Culture sur le Métabolisme Anti-Bactérien des Macromycètes. H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Laboratoire de recherche : CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
Direction de la thèse : Françoise FONS
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-07T23:59:59

Les macromycètes sont des champignons qui produisent des structures reproductives (sporophores) visibles à l'oeil nu et sont connus pour leurs propriétés nutritionnelles, leur valeur médicinale et/ou leur capacité de dégradation. Le mycélium des macromycètes (appareil végétatif) peut être cultivé dans de nombreux milieux en conditions contrôlées. Les mycéliums, comme les sporophores, produisent un certain nombre de composés précieux pour l'homme, notamment des composés bioactifs (antimicrobiens, antioxydants, anti-cancéreux...) et des enzymes liées à la dégradation (laccase, lignine peroxydase) ce qui fait de ces champignons une ressource importante pour l'agriculture, l'industrie et la médecine.
Parmi les 2300 espèces alimentaires et/ou médicinales, on estime à une centaine le nombre d'espèces cultivées (Boa 2004). Les conditions de culture (T°, humidité, CO2), les souches et les substrats utilisés vont moduler les profils des métabolites primaires et secondaires de ces macromycètes. Dans la nature, les macromycètes (mais aussi les micromycètes) poussent dans des environnements complexes, souvent en concurrence avec des micro-organismes (bactéries du sol), ou d'autres macromycètes. La technique de « co-culture », soumet les organismes à un stress en les forçant à entrer en compétition pour les ressources, ce qui peut stimuler la biosynthèse de métabolites secondaires uniques. En effet, les métabolites secondaires, appelés aussi métabolites spécialisés, peuvent être produits de manière constitutive ou bien induite en réponse à des conditions environnementales stressantes : physiques (UV, froid, sécheresse...) ou biotiques (parasites, herbivores...). Parmi ces métabolites, en particulier ceux issus des macromycètes, certains possèdent des activités antibactériennes intéressantes.
Les infections d'origine bactérienne sont la 2ème cause de décès dans le monde. L'OMS estime que la résistance aux antimicrobiens interviendrait dans 5 millions de décès dans le monde. En parallèle d'une meilleure prévention et d'une bonne utilisation des traitements actuels, il est nécessaire de trouver rapidement de nouveaux traitements efficaces. Les champignons, par leur métabolisme original, représentent une voie intéressante à explorer. Les pénicillines sont des antibiotiques bien connus car ce sont les premières à avoir été isolées de micromycètes, plus récemment les pleuromutilines produites par des macromycètes sont à l'origine de la rétapamuline (traitement de l'impétigo) et la léfamuline (traitement de pneumonie bactérienne communautaire). Ainsi les champignons et les macromycètes en particulier représentent une ressource prometteuse d'antibactériens.
Nous proposons ici un travail de doctorat explorant l'impact de co-cultures de macromycètes sur le métabolisme secondaire des champignons, en particulier sur la production de molécules anti-bactériennes. Les macromycètes étudiés seront sélectionnés en fonction de leur facilité de mise en culture en condition classique (mono-culture) et de leur rapidité de croissance. Des co-cultures seront réalisées à la fois en milieu liquide et en milieu solide. Nous nous focaliserons sur des co-cultures macromycètes/bactéries du sol, pour mettre en évidence l'impact de cette association sur le métabolisme secondaire, en particulier sur la production de composés anti-bactériens. Les traits de vie des champignons seront également relevés pendant toute la durée de la culture (croissance mycélium, fructification). A l'issue des co-cultures, des extraits seront réalisés et évalués pour leur potentiel anti-bactérien sur les souches utilisées dans le dispositif de co-culture mais également sur un panel de souches cliniques. Les extraits les plus actifs seront ensuite analysés pour mettre en évidence les composés impliqués dans l'activité anti-bactérienne. Ainsi, une valorisation santé sera envisagée, face à un enjeu majeur de santé publique.

La co-culture de champignons macromycètes et de bactéries du sol en milieu contrôlé permet de reproduire les conditions naturelles d'interactions entre ces différents organismes. Cette technique de biotechnologie permet d'activer des gènes silencieux grâce à des interactions interspécifiques et de modifier le métabolisme des macromycètes en l'orientant vers la production de molécules anti-microbiennes. Dans le contexte actuel d'antibiorésistance alarmant souligné par l'OMS, ce sujet de thèse explorera le potentiel antimicrobien des métabolites induits lors de cultures réalisées en milieu solide et en milieu liquide sur des souches bactériennes environnementales et cliniques.

Comprendre la modulation de la production de métabolites secondaires des macromycètes induite par des micro-organismes afin d'identifier de nouvelles molécules anti-bactériennes.

La méthode de co-culture est une technique de biotechnologie utilisant les outils de culture de champignons et de bactéries en milieu liquide et solide. L'étude de la diversité des métabolites produits passe par des techniques de chimie analytique. Et l'analyse du potentiel anti-bactérien utilise les outils classiques de microbiologie